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EP2789440A1 - Spaltgerät - Google Patents

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Info

Publication number
EP2789440A1
EP2789440A1 EP20140163412 EP14163412A EP2789440A1 EP 2789440 A1 EP2789440 A1 EP 2789440A1 EP 20140163412 EP20140163412 EP 20140163412 EP 14163412 A EP14163412 A EP 14163412A EP 2789440 A1 EP2789440 A1 EP 2789440A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
splitting device
valve block
piston
pressure booster
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP20140163412
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2789440B1 (de
Inventor
Burkhard Darda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Darda GmbH
Original Assignee
Darda GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Darda GmbH filed Critical Darda GmbH
Publication of EP2789440A1 publication Critical patent/EP2789440A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2789440B1 publication Critical patent/EP2789440B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/22—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
    • B28D1/222—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising by pressing, e.g. presses

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulically operated splitting device according to the preamble of patent claim 1.
  • Hydraulically operated splitting devices with a piston-cylinder unit which can be acted upon by a hydraulic medium applied on the input side with an inlet pressure are known from the prior art and have an extension chamber and a retraction chamber, which can be pressurized depending on the direction of movement of the piston.
  • a wedge lance is arranged, which engages between two non-displaceable in the piston stroke direction, but transversely thereto slidable connected to the cylinder housing elongated plungers.
  • the plungers have for wedge lance complementary wedge-shaped pressure surfaces over which the wedge lance the plungers depending on a stroke of the piston of the piston-cylinder unit more or less radially diverge apart.
  • Such hydraulically operated splitting devices are used for example for the splitting of concrete, rock and the like brittle-hard materials, for example in quarries but also for demolition.
  • a widespread field of application is the quarrying of rock in quarries, where by means of the splitting devices large stone blocks are split off from the massive rock.
  • the hydraulically operated splitting devices known from the prior art are usually operated with a hydraulic unit which provides the hydraulic medium with an output pressure provided by a hydraulic pump. With this pressure, the piston-cylinder unit is acted upon both in the extension direction and in the retraction direction.
  • An inventive hydraulically operated splitting device with a controlled with an input side with an inlet pressure pending hydraulic fluid acted upon piston-cylinder unit with an extension chamber and a retraction, which can be acted upon depending on the direction of movement of the piston with pressure on the piston rod a wedge lance is arranged between the two in the piston stroke direction immovable, but transversely displaceable connected to the cylinder housing elongated plungers, engages with the wedge lance complementary wedge-shaped pressure surfaces and pushes the plungers in response to a stroke of the piston of the piston-cylinder unit more or less radially apart, characterized that the splitting device has at least one pressure booster for increasing the inlet pressure.
  • the pressure booster can be designed, for example, such that one is available set pressure of, for example, 200 bar, which corresponds to a common output pressure in construction equipment or commercial hydraulic units, is increased by the pressure booster to 500 bar, which are then available for the operation of the splitting device.
  • a pressure booster for example, single and double-acting oscillating pressure booster but also hydraulic motors that drive a high-pressure pump can be used.
  • the present invention is thus particularly advantageous in splitting devices which are used in conjunction with carrier devices, for example excavators or demolition robots, since these carrier devices have a hydraulic output pressure which is generally fixed.
  • a pressure booster can be connected both to the extension chamber and to the retraction chamber of the piston-cylinder unit.
  • an increased pressure is available both for extending and for retracting the wedge lance arranged on the piston rod.
  • the increased pressure may also be necessary when retracting the wedge lance, because due to the high pressure acting on the plungers and the wedge lance compressive forces between these high clamping forces can act, which may be overcome only in the retraction by the increased pressure.
  • a single pressure booster is provided, which is followed by a first valve block, wherein the valve block connects the pressure booster either with the extension chamber or retraction chamber.
  • a second valve block is advantageously provided, which is designed such that the pressure intensifier is acted upon in the same direction with hydraulic medium regardless of the loading direction.
  • pressure booster normally make only in one direction of operation pressure intensification, it is when switching the direction of movement of the piston by a change in the direction of supply by the supply unit is necessary to cancel this change in the direction of application in the control of the pressure booster again. It is then necessary, however, that switching over the direction of movement of the cleavage device takes place manually or automatically.
  • An automated switching of the direction of movement of the piston can preferably take place in that the first valve block and the second valve block are driven or connected such that a change in the direction of loading causes both a switching of the first valve block and the second valve block.
  • Such a connection of the two valve blocks can be effected, for example, mechanically, electrically, pneumatically or hydraulically.
  • valve blocks can be achieved if the first valve block and / or the second valve block are designed as preferably pressure-actuated slide valves.
  • Slide valves are particularly suitable for switching high pressures, since opening and closing of the slide valve can be largely independent of a switched pressure.
  • a particularly cost-effective and space-saving variant can be achieved, for example, if the first valve block and the second valve block are designed as a common valve block. Since the first valve block is arranged on the high-pressure side of the pressure booster and the second valve block on the low-pressure side of the pressure booster, it is necessary that the pressure booster is connected by a corresponding line guide out of the valve block or into the valve block with the respectively associated valves.
  • valve blocks and the pressure booster are designed integrated.
  • An integrated design means in this case that the valve blocks and the pressure booster are formed in a common housing and connecting lines between the valve blocks and the pressure booster are preferably formed by bores within a solidly designed connecting part.
  • the pressure intensifier is also integrated in the splitting device, so that an easy-to-handle unit without a variety of attachments is created.
  • the present invention proves to be particularly advantageous when the splitting device is designed as a cooperating with a carrier splitting device.
  • a splitting device cooperating with a carrier device preferably has a receptacle for arrangement on the carrier device.
  • This recording can in the simplest case provided on the splitting device eyelet for attachment to the carrier device be.
  • the splitting device is provided with a mechanical and hydraulic interface, which allows an arrangement on the carrier device and an alignment of the splitting device by the carrier device.
  • the piston-cylinder unit can be operated with a pressure of at least 500 bar.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a hydraulically operated splitting device 1 with a controlled acted upon by a hydraulic medium piston-cylinder unit 3.
  • the piston-cylinder unit 3 has an elongated cylinder housing 13, in which a piston 9, arranged on the front side a wedge lance 12 is, is movably mounted.
  • the piston 9 divides an interior of the cylinder housing 13 in a rear side of the piston arranged extension chamber 5 and a front side of the piston arranged retraction chamber 7, namely via corresponding associated lines namely a Ausfahr Gustav 6 and a retraction line 8 are selectively acted upon by hydraulic medium.
  • the wedge lance 12 is arranged between two non-displaceable in the piston stroke, transversely thereto but slidable connected to the cylinder housing 13 elongated thrust pieces 15.
  • the plungers 15 Upon extension and retraction of the wedge lance 12, the plungers 15 are pushed apart (extended) according to the direction of movement of the wedge lance 12 or the corresponding direction of movement of the piston 9 or can retreat (retract) in the direction of the longitudinal axis of the wedge lance 12.
  • a pressurization of the piston-cylinder unit 3 with hydraulic medium takes place in the present embodiment via a pressure booster 17, which, driven via a common valve block 23 with an input side to a pressure line 25 and a tank line 27 pending hydraulic medium can be acted upon.
  • the pressure booster 17 is acted upon by a first valve block 19 and a second valve block 21, which are combined in the common valve block 23, so with hydraulic medium and selectively connected to the extension chamber 5 or the retraction chamber 7 that the piston 9 depending on the desired direction of movement with the pressure intensifier 17 increased pressure can be acted upon.
  • the common valve block 23 and the pressure booster 17 are fixed to a flange plate 14 which is arranged on the cylinder housing 13.
  • a flange plate 14 which is arranged on the cylinder housing 13.
  • the common valve block 23 and / or the pressure booster 17 are integrated into the piston-cylinder unit 3 or the cylinder housing 13.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a hydraulic control of the splitting device 1 from FIG. 1 ,
  • a first valve block 19 and a second valve block 21 formed integrally in a common valve block 23.
  • the pressure booster 17 is connected between the first valve block 19, which is arranged on a high pressure side of the pressure booster 17 and the second valve block 21, which is arranged on a low pressure side of the pressure booster 17.
  • the second valve block 21 is connected via the pressure line 25 and the tank line 27 with a carrier device 2 shown here only symbolically as a block.
  • a reservoir designated as tank 26 with hydraulic fluid and a pump 24 for conveying the hydraulic fluid are arranged in the carrier device 2 in the output side via two lines, which are referred to below as the pressure line 25 and tank line 27 available.
  • the pressure line 25 and the tank line 27 are selectively connectable to the pump 24 or the tank 26, i.
  • a hydraulic fluid conveyed by pressure from the pump 24 can be made available to the carrier device both at the pressure line 25 and at the tank line 27 and the chosen designations serve only to distinguish the individual lines.
  • the second switching block 21 is arranged between the switching valve 29 and the pressure booster 17.
  • the pressure line 25 is connected to an input port 171 of the pressure booster 17 and the tank line 27 to a tank port 172 of the pressure booster 17.
  • the pressure booster 17 provides on the output side at a high pressure port 173 hydraulic fluid with a corresponding to the transmission ratio of the pressure booster 17 increased pressure available.
  • the high-pressure connection 173 of the pressure booster 17 is connected via a high-pressure line 31 to a first connection of the first valve block 19.
  • the first valve block 19 and the second valve block 21 are designed as pressure-actuated slide valves, which change their switching position as a function of a loading direction of the pressure or tank line 25, 27.
  • the valve blocks 19, 21 are interconnected so that the second valve block 21 ensures the same direction of action of the pressure booster 17 and the first valve block 19 represents an input side change the direction of bias on the output side in the direction of the piston-cylinder unit.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a hydraulic control of the splitting device 1 from FIG. 1 ,
  • the cylinder blocks 19, 21 and the pressure booster 17 are integrated in a common valve and booster block 22 .
  • the interconnection of the individual components, as well as their interaction corresponds to that in connection with FIG. 2 explained mode of operation, so that an additional explanation is omitted here.
  • valve blocks 19, 21 need not necessarily be designed as pressure-operated slide valves. Depending on the preferred technology, for example, a mechanical, electromagnetic or pneumatic control of the valve blocks 19, 21 conceivable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

Hydraulisch betriebenes Spaltgerät mit einer gesteuert mit einem eingangsseitig mit einem Eingangsdruck anstehenden Hydraulikmedium beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit mit einer Ausfahrkammer und einer Einfahrkammer, die je nach Bewegungsrichtung des Kolbens mit Druck beaufschlagbar sind, an deren Kolbenstange eine Keillanze angeordnet ist, die zwischen zwei in Kolbenhubrichtung unverschiebbare, quer dazu jedoch verschiebbare mit dem Zylindergehäuse verbundene langgestreckte Druckstücke, mit zur Keillanze komplementär keilförmigen Druckflächen eingreift und die Druckstücke in Abhängigkeit von einem Hub des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit mehr oder weniger radial auseinanderdrängt, wobei das Spaltgerät wenigstens einen Druckübersetzer zur Erhöhung des Eingangsdruckes aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisch betriebenes Spaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Hydraulisch betriebene Spaltgeräte mit einer gesteuert mit einer eingangsseitig mit einem Eingangsdruck anstehenden Hydraulikmedium beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit sind aus dem Stand der Technik bekannt und weisen eine Ausfahrkammer und eine Einfahrkammer auf, wobei diese je nach Bewegungsrichtung des Kolbens mit Druck beaufschlagbar sind. An einer Kolbenstange des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit ist eine Keillanze angeordnet, die zwischen zwei in Kolbenhubrichtung unverschiebbare, quer dazu jedoch verschiebbare mit dem Zylindergehäuse verbundene langgestreckte Druckstücke eingreift. Die Druckstücke weisen zur Keillanze komplementär keilförmig ausgebildete Druckflächen auf, über welche die Keillanze die Druckstücke in Abhängigkeit von einem Hub des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit mehr oder weniger radial auseinander dängt.
  • Solche hydraulisch betriebenen Spaltgeräte werden beispielsweise für das Spalten von Beton, Gestein und dergleichen spröd-harten Materialien beispielsweise in Steinbrüchen aber auch für Abbrucharbeiten eingesetzt. Ein verbreitetes Einsatzgebiet ist der Abbau von Gestein in Steinbrüchen, wobei mittels der Spaltgeräte großformatige Steinblöcke aus dem massiven Felsen abgespalten werden. Beim Einsatz der aus dem Stand der Technik bekannten Geräte wird dabei so verfahren, dass in die Steinblöcke zunächst mit Bohrhämmern Bohrlöcher mit einem Durchmesser eingebracht werden, der gerade so gewählt ist, dass die langgestreckten Druckstücke bei hydraulisch zurückgezogener Keillanze in die Bohrlöcher eingeführt werden können.
  • Wenn die Druckstücke des Spaltgerätes in diese Bohrlöcher eingeführt und die Keillanze dann durch hydraulische Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit ausgefahren wird, so werden die Druckstücke auseinander gedrängt und sprengen durch den dabei auf die Bohrungswandung ausgeübten Druck den Steinblock. Zur Veränderung eines Hub-Kraftverhältnisses beim Auseinanderdrängen der Druckstücke sind Keillanzen und Druckstücke mit unterschiedlichen Steigungen bekannt. Es ist außerdem bekannt, zur Verwendung von Spaltgeräten in bereits aufgeweiteten Bohrlöchern sogenannte Erweiterungsstücke, das sind Druckstücke mit in einer Richtung vergrößertem Durchmesser, zu verwenden.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten hydraulisch betriebenen Spaltgeräte werden üblicherweise mit einem Hydraulikaggregat betrieben, das das Hydraulikmedium mit einem von einer Hydraulikpumpe zur Verfügung gestellten Ausgangdruck zur Verfügung stellt. Mit diesem Druck wird die Kolben-Zylinder-Einheit sowohl in Ausfahrrichtung als auch in Einfahrrichtung beaufschlagt.
  • Bei den aus dem Stand der Technik bekannten hydraulisch betriebenen Spaltgeräten wird es als nachteilig empfunden, dass ein zur Verfügung stehender hydraulischer Druck durch die Dimensionierung des Hydraulikaggregats bzw. bei mit einem Trägergerät, beispielsweise einem Bagger oder einem Abbruchroboter betriebenen Spaltgeräten durch den Systemdruck des Trägergerätes begrenzt ist, da eine maximal erzeugbare Spaltkraft neben der Zylinderfläche der Kolben-Zylinder-Einheit und dem Spaltwinkel der Keillanze unmittelbar von dem zur Verfügung stehenden hydraulischen Druck abhängt. Eine Vergrößerung der Zylinderfläche zur Erzeugung einer höheren Spaltkraft bedingt dabei gleichzeitig eine größere Bauform des Spaltgeräts. Zur Erzeugung höherer Spaltkräfte bei möglichst gleichbleibender Bauform besteht daher der Bedarf an einem Spaltgerät, das bei einem höheren hydraulischen Druck arbeitet.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein hydraulisch betriebenes Spaltgerät zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile aus dem Stand der Technik nicht aufweist und unabhängig vom jeweils verwendeten Hydraulikaggregat bzw. Trägergerät einen Betrieb mit einer erhöhten Spaltkraft ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch ein hydraulisch betriebenes Spaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßes hydraulisch betriebenes Spaltgerät mit einer gesteuert mit einem eingangsseitig mit einem Eingangsdruck anstehenden Hydraulikmedium beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit mit einer Ausfahrkammer und einer Einfahrkammer, die je nach Bewegungsrichtung des Kolbens mit Druck beaufschlagbar sind, an deren Kolbenstange eine Keillanze angeordnet ist, die zwischen zwei in Kolbenhubrichtung unverschiebbare, quer dazu jedoch verschiebbare mit dem Zylindergehäuse verbundene langgestreckte Druckstücke, mit zur Keillanze komplementär keilförmigen Druckflächen eingreift und die Druckstücke in Abhängigkeit von einem Hub des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit mehr oder weniger radial auseinander drängt zeichnet sich dadurch aus, dass das Spaltgerät wenigstens einen Druckübersetzer zur Erhöhung des Eingangsdruckes aufweist.
  • Durch das Vorsehen wenigstens eines Druckübersetzers an dem Spaltgerät wird eine weitgehende Unabhängigkeit von einem ausgangsseitig an seinem Hydraulikaggregat bzw. Trägergerät zur Verfügung stehenden Druck erreicht. Der Druckübersetzer kann beispielsweise derart ausgelegt sein, dass ein zur Verfügung gestellter Druck von beispielsweise 200 bar, was einem üblichen Ausgangdruck bei Baumaschinen oder handelsüblichen Hydraulikaggregaten entspricht, durch den Druckübersetzer auf 500 bar erhöht wird, die dann für den Betrieb des Spaltgerätes zur Verfügung stehen.
  • Als Druckübersetzer können beispielsweise einfach- und doppelwirkende oszillierende Druckübersetzer aber auch Hydraulikmotoren, die eine Hochdruckpumpe antreiben, zum Einsatz kommen.
  • Besonders vorteilhaft ist die vorliegende Erfindung damit bei Spaltgeräten, die in Verbindung mit Trägergeräten, beispielsweise Baggern oder Abbruchrobotern, verwendet werden, da diese Trägergeräte einen in der Regel festgelegten hydraulischen Ausgangsdruck aufweisen.
  • Um einen zuverlässigen Betrieb des Spaltgerätes zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn sowohl mit der Ausfahrkammer als auch mit der Einfahrkammer der Kolben-Zylinder-Einheit ein Druckübersetzer verbindbar ist.
  • Auf diese Weise wird erreicht, dass ein erhöhter Druck sowohl zum Ausfahren als auch zum Einfahren der an der Kolbenstange angeordneten Keillanze zur Verfügung steht. Beim Ausfahren der Keillanze wird auf diese Weise die durch den erhöhten Druck gesteigerte Spaltkraft zur Verfügung gestellt. Der erhöhte Druck kann aber auch beim Einfahren der Keillanze notwendig sein, da auf Grund der hohen auf die Druckstücke und die Keillanze wirkenden Druckkräfte zwischen diesen hohe Klemmkräfte wirken können, die gegebenenfalls auch in Einfahrrichtung nur durch den erhöhten Druck überwindbar sind.
  • Es sind dabei Ausgestaltungsvarianten denkbar, bei denen sowohl in Ausfahrrichtung als auch in Einfahrrichtung jeweils ein Druckübersetzer vorgesehen ist, der eine Druckübersetzung jeweils nur in der innen zugeordneten Betriebsrichtung vornimmt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist jedoch nur ein einziger Druckübersetzer vorgesehen, dem ein erster Ventilblock nachgeschaltet ist, wobei der Ventilblock den Druckübersetzer wahlweise mit der Ausfahrkammer oder Einfahrkammer verbindet. Durch das Vorsehen eines einzigen Druckübersetzers und eines entsprechenden Ventilblockes kann eine erhebliche Kostendreduktion beim Aufbau eines erfindungsgemäßen Spaltgerätes erreicht werden, da lediglich ein Druckübersetzer sowie ein auf der Hochdruckseite des Druckübersetzers angeordnetes Wegeventil notwendig sind um das Spaltgerät sowohl in Ausfahrrichtung als auch in Einfahrrichtung mit dem durch den Druckübersetzer erhöhten Hydraulikdruck zu betreiben.
  • In einer Ausgestaltungsvariante, bei der eine Umschaltung der Bewegungsrichtung des Kolbens durch eine Änderung einer Beaufschlagungsrichtung seitens eines Versorgungsgerätes erfolgt, ist vorteilhafterweise ein zweiter Ventilblock vorgesehen, der derart ausgebildet ist, dass der Druckübersetzer unabhängig von der Beaufschlagungsrichtung gleichsinnig mit Hydraulikmedium beaufschlagt wird.
  • Da Druckübersetzer normalerweise lediglich in einer Betriebsrichtung eine Druckübersetzung vornehmen, ist es, wenn eine Umschaltung der Bewegungsrichtung des Kolbens durch eine Änderung der Beaufschlagungsrichtung seitens des Versorgungsgerätes erfolgt notwendig, diese Änderung der Beaufschlagungsrichtung bei der Ansteuerung des Druckübersetzers wieder aufzuheben. Es ist dann allerdings notwendig, dass eine Umschaltung der Bewegungsrichtung spaltgeräteseitig manuell oder automatisiert erfolgt.
  • Eine automatisierte Umschaltung der Bewegungsrichtung des Kolbens kann bevorzugterweise dadurch erfolgen, dass der erste Ventilblock und der zweite Ventilblock derart angesteuert oder miteinander verbunden sind, dass eine Änderung der Beaufschlagungsrichtung sowohl ein Schalten des ersten Ventilblocks als auch des zweiten Ventilblocks verursacht. Eine derartige Verbindung der beiden Ventilblöcke kann beispielsweise mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.
  • Eine kostengünstige und betriebssichere Ausgestaltung der Ventilblöcke kann erreicht werden, wenn der erste Ventilblock und/oder der zweite Ventilblock als bevorzugt druckbetätigte Schieberventile ausgebildet sind.
  • Schieberventile sind insbesondere zur Schaltung hoher Drücke besonders geeignet, da ein Öffnen und Schließen des Schieberventils weitgehend unabhängig von einem geschalteten Druck erfolgen kann.
  • Eine besonders kostengünstige und platzsparende Variante kann beispielsweise erreicht werden, wenn der erste Ventilblock und der zweite Ventilblock als ein gemeinsamer Ventilblock ausgebildet sind. Da der erste Ventilblock auf der Hochdruckseite des Druckübersetzers und der zweite Ventilblock auf der Niederdruckseite des Druckübersetzers angeordnet ist, ist es notwenig, dass der Druckübersetzer durch eine entsprechende Leitungsführung aus dem Ventilblock heraus bzw. in den Ventilblock hinein mit den jeweils zugeordneten Ventilen verbunden ist.
  • In einer alternativen Ausgestaltungsform, die eine noch kompaktere Bauform erlaubt, sind die Ventilblöcke und der Druckübersetzer integriert ausgestaltet. Eine integrierte Ausgestaltung bedeutet in diesem Fall, dass die Ventilblöcke und der Druckübersetzer in einem gemeinsamen Gehäuse ausgebildet sind und Verbindungsleitungen zwischen den Ventilblöcken und dem Druckübersetzer bevorzugt durch Bohrungen innerhalb eines massiv ausgestalteten Verbindungsteils ausgebildet sind.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist der Druckübersetzer außerdem in das Spaltgerät integriert, sodass eine einfach handhabbare Einheit ohne eine Vielzahl von Anbauteilen geschaffen wird.
  • Die vorliegende Erfindung erweist sich als besonders günstig, wenn das Spaltgerät als ein mit einem Trägergerät zusammenwirkendes Spaltgerät ausgestaltet ist.
  • Als Trägergeräte werden in der vorliegenden Anmeldung Bau- und Abbruchmaschinen mit integrierten Hydraulikeinheiten wie beispielsweise Bagger oder Abbruchroboter verstanden. Bei der Zusammenwirkung eines Spaltgeräts mit einem Trägergerät ist es ausschlaggebend, dass eine Bewegungsrichtung des Kolbens von dem Trägergerät aus umgeschaltet werden kann, wobei es bevorzugt wird, wenn dies durch eine Änderung der Beaufschlagungsrichtung der von dem Trägergerät zur Verfügung gestellten Hydraulikanschlüsse erfolgen kann.
  • Ein mit einem Trägergerät zusammenwirkendes Spaltgerät weist vorzugsweise eine Aufnahme zur Anordnung an dem Trägergerät auf. Diese Aufnahme kann im einfachsten Fall eine an dem Spaltgerät vorgesehne Öse zur Anbringung an dem Trägergerät sein. In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist das Spaltgerät jedoch mit einer mechanischen und hydraulischen Schnittstelle versehen, die eine Anordnung an dem Trägergerät und eine Ausrichtung des Spaltgerätes durch das Trägergerät ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist die Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Druck von wenigstens 500 bar betreibbar.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehend erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Spaltgeräts,
    Fig. 2
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Ansteuerung des Spaltgeräts in Figur 1 und
    Fig. 3
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Ansteuerung des Spaltgeräts aus Figur 1.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines hydraulisch betriebenen Spaltgeräts 1 mit einer gesteuert mit einem Hydraulikmedium beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit 3. Die Kolben-Zylinder-Einheit 3 weist ein langgestrecktes Zylindergehäuse 13 auf, in dem ein Kolben 9, an dem vorderseitig eine Keillanze 12 angeordnet ist, beweglich gelagert ist. Der Kolben 9 unterteilt einen Innenraum des Zylindergehäuses 13 in eine rückseitig des Kolbens angeordnete Ausfahrkammer 5 sowie eine vorderseitig des Kolbens angeordnete Einfahrkammer 7, die über entsprechende zugeordnete Leitungen nämlich eine Ausfahrleitung 6 sowie eine Einfahrleitung 8 wahlweise mit Hydraulikmedium beaufschlagbar sind.
  • Die Keillanze 12 ist zwischen zwei in Kolbenhubrichtung unverschiebbaren, quer dazu jedoch verschiebbaren mit dem Zylindergehäuse 13 verbundenen langgestreckten Druckstücken 15 angeordnet. Bei einem Aus- bzw. Einfahren der Keillanze 12 werden die Druckstücke 15 entsprechend der Bewegungsrichtung der Keillanze 12 bzw. der dazu korrespondierenden Bewegungsrichtung des Kolbens 9 auseinandergedrängt (ausfahren) bzw. können in Richtung der Längsachse der Keillanze 12 zurückweichen (einfahren). Eine Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 3 mit Hydraulikmedium erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel über einen Druckübersetzer 17, der, angesteuert über einen gemeinsamen Ventilblock 23 mit einem eingangsseitig an einer Druckleitung 25 bzw. einer Tankleitung 27 anstehenden Hydraulikmedium beaufschlagbar ist. Der Druckübersetzer 17 ist über einen ersten Ventilblock 19 und einen zweiten Ventilblock 21, die in dem gemeinsamen Ventilblock 23 zusammengefasst sind, derart mit Hydraulikmedium beaufschlagbar und wahlweise mit der Ausfahrkammer 5 oder der Einfahrkammer 7 verbindbar, dass der Kolben 9 je nach gewünschter Bewegungsrichtung mit von dem Druckübersetzer 17 erhöhtem Druck beaufschlagbar ist.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der gemeinsame Ventilblock 23 und der Druckübersetzer 17 an einer Flanschplatte 14, die an dem Zylindergehäuse 13 angeordnet ist, befestigt. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen denkbar, bei denen der gemeinsame Ventilblock 23 und/oder der Druckübersetzer 17 in die Kolben-Zylinder-Einheit 3 bzw. das Zylindergehäuse 13 integriert sind.
  • Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Ansteuerung des Spaltgeräts 1 aus Figur 1.
  • In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie auch in Figur 1 gezeigt, ein erster Ventilblock 19 und ein zweiter Ventilblock 21 in einem gemeinsamen Ventilblock 23 integriert ausgebildet. Der Druckübersetzer 17 ist zwischen dem ersten Ventilblock 19, der auf einer Hochdruckseite des Druckübersetzers 17 angeordnet ist und dem zweiten Ventilblock 21, der auf einer Niederdruckseite des Druckübersetzers 17 angeordnet ist, geschaltet. Der zweite Ventilblock 21 ist über die Druckleitung 25 und die Tankleitung 27 mit einem hier lediglich als Block symbolisch dargestellten Trägergerät 2 verbunden.
  • In dem Trägergerät 2 sind ein als Tank 26 bezeichnetes Reservat mit Hydraulikfluid sowie eine Pumpe 24 zur Förderung des Hydraulikfluids angeordnet. Das von der Pumpe 24 geförderte Hydraulikfluid wird an dem Trägergerät 2 ausgangsseitig über zwei Leitungen, die nachfolgend als Druckleitung 25 und Tankleitung 27 bezeichnet werden, zur Verfügung gestellt. Über ein Schaltventil 29, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Vier/Drei-Wegeventil mit einer Abkopplung der Pumpe 24 in Ruhestellung ausgebildet ist, sind die Druckleitung 25 und die Tankleitung 27 wahlweise mit der Pumpe 24 oder dem Tank 26 verbindbar, d.h. dass ein mit Druck von der Pumpe 24 gefördertes Hydraulikfluid sowohl an der Druckleitung 25 als auch an der Tankleitung 27 an dem Trägergerät zur Verfügung gestellt werden kann und die gewählten Bezeichnungen lediglich zur Unterscheidung der einzelnen Leitungen dienen.
  • In einer ersten Schaltstellung des Schaltventils 29 ist die Pumpe 24 mit der Druckleitung 25 und der Tank 26 mit der Tankleitung 27 verbunden, wobei in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils 29 die Pumpe 24 mit der Tankleitung 27 und der Tank 26 mit der Druckleitung 25 verbunden ist. In einer Ruhestellung, die zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung des Schaltventils 29 angeordnet und federbetätigt eingenommen wird, sind beide Leitungen 25, 27 mit dem Tank 26 verbunden, sodass die Leitungen 25, 27 in diese Ruhestellung druckfrei geschaltet sind.
  • Da der Druckübersetzer 17 nur in einer Beaufschlagungsrichtung eine Erhöhung des eingangsseitig anstehenden Druckes vornimmt, ist der zweite Schaltblock 21 zwischen dem Schaltventil 29 und dem Druckübersetzer 17 angeordnet. In einer ersten Schaltstellung des als Vier/Zwei-Wegeventil ausgebildeten ersten Ventilblocks 21 ist die Druckleitung 25 mit einem Eingangsanschluss 171 des Druckübersetzers 17 und die Tankleitung 27 mit einem Tankanschluss 172 des Druckübersetzers 17 verbunden. Der Druckübersetzer 17 stellt ausgangsseitig an einem Hochdruckanschluss 173 Hydraulikfluid mit einem entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers 17 erhöhten Druck zur Verfügung. Der Hochdruckanschluss 173 des Druckübersetzers 17 ist über eine Hochdruckleitung 31 mit einem ersten Anschluss des ersten Ventilblocks 19 verbunden. Ein zweiter Anschluss auf der Hochdruckseite des Druckübersetzer 17, der nachfolgend als Rücklaufanschluss 174 bezeichnet wird, ist über eine Rückflussleitung 33 mit einem zweiten Anschluss des ersten Ventilblocks 19 verbunden. Der erste Ventilblock 19, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls als Vier/Zwei-Wegeventil ausgebildet ist, ist ausgangsseitig über die Ausfahrleitung 6 mit der Ausfahrkammer 5 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 und über die Einfahrleitung 8 mit der Einfahrkammer 7 verbunden.
  • Abhängig von einer Schaltstellung des ersten Ventilblocks 19 ist damit der Hochdruckanschluss 173 des Druckübersetzers 17 mit der Ausfahrkammer 5 oder Einfahrkammer 7 sowie der Rücklaufanschluss 174 mit der entsprechend anderen Kammer, 7, 5 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 verbindbar.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste Ventilblock 19 und der zweite Ventilblock 21 als druckbetätigte Schieberventile ausgebildet, die abhängig von einer Beaufschlagungsrichtung der Druck- bzw. Tankleitung 25, 27 ihre Schaltstellung ändern. Die Ventilblöcke 19, 21 sind dabei so miteinander verschaltet, dass der zweite Ventilblock 21 eine gleichsinnige Beaufschlagung des Druckübersetzers 17 gewährleistet und der erste Ventilblock 19 eine eingangsseitige Änderung der Beaufschlagungsrichtung ausgangsseitig in Richtung der Kolben-Zylinder-Einheit wiedergibt. Es ist damit möglich, das Spaltgerät 1 in Zusammenwirkung mit dem Trägergerät 2 so zu betreiben, dass eine trägergerätseitige Änderung der Beaufschlagungsrichtung ein Umschalten der Bewegungsrichtung des Kolbens 9 und damit der Keillanze 12 bewirkt, wobei der zwischen dem Trägergerät 2 und der Kolben-Zylinder-Einheit 3 angeordnete Druckübersetzer 17 gleichsinnig mit Hydraulikmedium beaufschlagt wird.
  • Es ist auf diese Weise möglich, den durch den Druckübersetzer 17 erhöhten hydraulischen Druck sowohl zum Ausfahren als auch zum Einfahren der Keillanze 12 zu benutzen. Durch die geschickte Verschaltung der Ventilblöcke 19, 21 ist es damit möglich, ein Hochdruckbetrieb der Kolben-Zylinder-Einheit 3 zu ermöglichen und dabei nur einen einzigen Druckübersetzer 17 einzusetzen.
  • Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer hydraulischer Ansteuerung des Spaltgerätes 1 aus Figur 1, wobei in dieser Ausgestaltungsform die Zylinderblöcke 19, 21 und der Druckübersetzer 17 in einem gemeinsamen Ventil- und Booster-Block 22 integriert sind. Die Verschaltung der einzelnen Komponenten, sowie deren Zusammenwirken entspricht der in Zusammenhang mit Figur 2 erläuterten Funktionsweise, sodass auf eine zusätzliche Erläuterung hier verzichtet wird.
  • Es soll dennoch darauf hingewiesen werden, dass die Ventilblöcke 19, 21 nicht zwangsläufig als druckbetätigte Schieberventile ausgestaltet sein müssen. Je nach bevorzugt Technologie wäre beispielsweise auch eine mechanische, elektromagnetische oder pneumatische Ansteuerung der Ventilblöcke 19, 21 denkbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Spaltgerät
    2
    Trägergerät
    3
    Kolben-Zylinder-Einheit
    5
    Ausfahrkammer
    6
    Ausfahrleitung
    7
    Einfahrkammer
    8
    Einfahrleitung
    9
    Kolben
    11
    Kolbenstange
    12
    Keillanze
    13
    Zylindergehäuse
    14
    Flanschplatte
    15
    Druckstücke
    17
    Druckübersetzer
    19
    erster Ventilblock
    21
    zweiter Ventilblock
    22
    Ventil-Booster-Block
    23
    gemeinsamer Ventilblock
    24
    Pumpe
    25
    Druckleitung
    26
    Tank
    27
    Tankleitung
    29
    Schaltventil
    31
    Hochdruckleitung
    33
    Rückflussleitung
    35
    erste Schaltung
    37
    zweite Schaltung
    171
    Eingangsanschluss
    172
    Tankanschluss
    173
    Hochdruckanschluss
    174
    Rücklaufanschluss

Claims (12)

  1. Hydraulisch betriebenes Spaltgerät (1) mit einer gesteuert mit einem eingangsseitig mit einem Eingangsdruck anstehenden Hydraulikmedium beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit (3) mit einer Ausfahrkammer (5) und einer Einfahrkammer (7), die je nach Bewegungsrichtung eines Kolbens (9) mit Druck beaufschlagbar sind, an deren Kolbenstange (11) eine Keillanze (12) angeordnet ist, die zwischen zwei in Kolbenhubrichtung unverschiebbare, quer dazu jedoch verschiebbare mit einem Zylindergehäuse (13) verbundene langgestreckte Druckstücke (15), mit zur Keillanze (12) komplementär keilförmigen Druckflächen eingreift und die Druckstücke (15) in Abhängigkeit von einem Hub des Kolbens (9) der Kolben-Zylinder-Einheit (3) mehr oder weniger radial auseinanderdrängt,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltgerät (1) wenigstens einen Druckübersetzer (17) zur Erhöhung des Eingangsdruckes aufweist.
  2. Spaltgerät (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass mit der Ausfahrkammer (5) und mit der Einfahrkammer (7) ein Druckübersetzer (17) verbindbar ist.
  3. Spaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Druckübersetzer (17) und ein erster Ventilblock (19) vorgesehen ist, wobei der Ventilblock (19) den Druckübersetzer (17) wahlweise mit der Ausfahrkammer (5) oder der Einfahrkammer (7) verbindet.
  4. Spaltgerät (1) gemäß Patentanspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung der Bewegungsrichtung des Kolbens (9) durch Änderung einer Beaufschlagungsrichtung seitens eines Versorgungsgerätes (22) erfolgt, wobei ein zweiter Ventilblock (21) vorgesehen ist, der derart ausgebildet ist, dass der Druckübersetzer (17) immer gleichsinnig beaufschlagt wird.
  5. Spaltgerät (1) gemäß Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilblock (19) und der zweite Ventilblock (21) derart miteinander verbunden sind, dass eine Änderung der Beaufschlagungsrichtung sowohl ein Schalten des zweiten Ventilblockes (21) als auch des ersten Ventilblockes (19) verursacht.
  6. Spaltgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilblock (19) und/oder der zweite Ventilblock (21) als bevorzugt druckbetätigte Schieberventile ausgebildet sind.
  7. Spaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilblock (19) und der zweite Ventilblock (21) als ein gemeinsamer Ventilblock (23) ausgebildet sind.
  8. Spaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilblöcke (19, 21) und der Druckübersetzer (17) integriert ausgestaltet sind.
  9. Spaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Druckübersetzer (17) in das Spaltgerät (1) integriert ist.
  10. Spaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltgerät (1) als ein mit einem Trägergerät (2) zusammenwirkendes Spaltgerät (1) ausgestaltet ist.
  11. Spaltgerät (1) nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltgerät (1) eine Aufnahme aufweist.
  12. Spaltgerät (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einheit (3) mit einem Druck von wenigstens 500 bar betreibbar ist.
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